中文摘要：

为了解决旋转机械流体激振问题，借鉴可倾轴承思想，提出将固定密封改为可以绕支点摆动的可倾密封。由于气流力绕密封支点的力矩必须平衡，密封内气流合力必定通过密封块支点，不会产生切向失稳力。构建了密封动力特性识别和气流激振试验台。利用气缸共振放大气流力影响，通过改变共振频率实现多转速下的试验。针对Childs模型存在的问题，提出气流力改进识别方法，考虑了气缸偏摆、垂直/水平振动耦合、识别误差大等因素。提出基于不平衡同频激振的动力特性系数识别方法，研究了转速、偏心、振动、压比等因素的影响。建立了密封CFD计算分析模型，分析了气流激振力来源和影响因素，针对汽轮机部分进气所诱发的不稳定振动问题开展了深入研究，提出了有效抑制措施。提出了基于局部DQ方法的流场计算方法，并将其应用于障碍流等问题的求解。提出了径向环形密封思想，解决了耐磨性和泄漏量之间的矛盾。在上述基础上，设计了可倾密封，并对可倾密封的泄漏特性、动力特性系数和气流激振力等进行了研究。与传统密封相比，可倾密封气流力小、稳定性高，泄漏量相当。可倾密封抵抗气流激振力的能力随着进气参数和压比的增大而增大，对于超超临界汽轮机而言具有积极意义。